无机化学习题課 2005/11/24
无机化学习题课 2005/11/24
元素周期表 Be BC NOFNe M Al PS CI Ar K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te IXe Cs Ba La Lu Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg TI P Bi Po At Rn Ac Fr Ra Rf Db Sg Bh Hs It lun Uuu Uub Lr
元素周期表
例题11994年,人们曾经为106号元素的命名发生过激烈 争论。美国科学家建议把该元素命名为 seaborgium,用 来纪念诺贝尔奖获得者G| enn Seaborg。请写出该元素的 核外电子排布,用[Rm来表示内层的86个电子。 答案:[Rn]5146d57s1(d轨道半充满) 实际光谱测得的结果为[Rn5146d47s2 Hg的电子构型:[Xe]4145d106s2
Hg的电子构型: [Xe]4f145d106s2 例题1 1994年，人们曾经为106号元素的命名发生过激烈 争论。美国科学家建议把该元素命名为seaborgium，用 来纪念诺贝尔奖获得者Glenn Seaborg。请写出该元素的 核外电子排布，用[Rn]来表示内层的86个电子。 答案: [Rn]5f146d57s1 （d轨道半充满） 实际光谱测得的结果为[Rn]5f146d47s2
例题2电离能的比较 (1)为什么Na的第一电离能小于Mg,而Na的第二电离 能却大大超过Mg (2)Na和Ne是等电子体(即电子数目相同),哪一个 的第一电离能较大? (3)Be原子的第一、二、三、四各级电离能分别为: 899,1757,1484×104,2100×104kJmo。解释各级 电离能逐渐增大并有突跃的原因。 (4)具有下列价电子构型的元素中,第一电离能最大和 最小的分别是哪一个? ①2s2,2522p1,2s2p3,2s22p4 ②3d24s2,3d54s2,4s24p3,4s24p°
例题2 电离能的比较 （1）为什么Na的第一电离能小于Mg，而Na的第二电离 能却大大超过Mg。 （2）Na+和Ne是等电子体（即电子数目相同），哪一个 的第一电离能较大？ （3）Be原子的第一、二、三、四各级电离能分别为： 899，1757，1.484×104 ，2.100×104kJ/mol。解释各级 电离能逐渐增大并有突跃的原因。 （4）具有下列价电子构型的元素中，第一电离能最大和 最小的分别是哪一个？ ① 2s2 ， 2s22p1 ， 2s22p3 ， 2s22p4 ② 3d24s2 ， 3d54s2 ， 4s24p3 ， 4s24p6
例题3总结第二周期Be、B、C、N、O、F生成共价键 的规律性,填入下表中。 Be B N ● F 元素的电子层结构12219221212518252122 2 2p22p32p42p 最外层总轨道数 成键时的最高未配对2343 2 电子数(即生成的共 价键数 成键后余下空轨道数21 0 0 0 思考题:NF5是否存在?(不存在,N最外层只有4个轨道)
例题3 总结第二周期Be、B 、C 、N 、O 、F生成共价键 的规律性，填入下表中。 Be B C N O F 元素的电子层结构 1s22s 2 1s22s2 2p1 1s22s2 2p2 1s22s2 2p3 1s22s2 2p4 1s22s2 2p5 最外层总轨道数 4 4 4 4 4 4 成键时的最高未配对 电子数（即生成的共 价键数） 2 3 4 3 2 1 成键后余下空轨道数 2 1 0 0 0 0 思考题：NF5 是否存在? （不存在，N最外层只有4个轨道）
分别用价键狸论和分子轨道理论来解释N2分子的化学鍵。 价键理论 分子轨道理论 () 2s O2s
分别用价键理论和分子轨道理论来解释N2分子的化学键。 价键理论 分子轨道理论
C原子的杂化 H sp3杂化:四面体形 H 甲烷,乙烷,金刚石 H—C H H sp2杂化:平面三角形 甲醛,乙烯,丁二烯,石墨 H H C C C C H C一H H H H H sp杂化:直线形 CO2,乙炔 O=C=0HC=c—H 思考题:下面的分子中的四个H原子是否在一个平面上? H H C-C-C H 8尺 H
C原子的杂化 sp3杂化： 四面体形 甲烷，乙烷，金刚石 sp2杂化： 平面三角形 甲醛，乙烯，丁二烯，石墨 sp杂化： 直线形 CO2，乙炔 C H H H H C H H C H H H H C O H H C C H H H H C C H H C H C H H H O C O H C C H C C C H H H H 思考题：下面的分子中的四个H原子是否在一个平面上？ H H H H
例题4判断下列分子、离子的中心原子所采用的杂化轨道 类型及分子的几何构型,并指出分子中存在的π键或离域 π键 HCN HCIO XeF4 O SO3 BO33- NO2 杂化类型sp|sp3spd2lsp2|sp2|sp2sp2 几何构型直线形角形平面四角形平面三平面三角形 形无 角形角形 π键2个键无
例题4 判断下列分子、离子的中心原子所采用的杂化轨道 类型及分子的几何构型，并指出分子中存在的π键或离域 π键。 HCN HCIO XeF4 O3 SO3 BO３ ３- NO2 - 杂化类型 sp sp3 sp3d 2 sp2 sp2 sp2 sp2 几何构型 直线形 角形 平面四 方形 角形 平面三 角形 平面三 角形 角形 π键 2个π键 无 无 4 π3 6 π4 6 π4 4 π3
例题5按离子极化作用由弱到强的顺序排列下列物质。 ①Mgcl2,Nacl,Sicl4 答案:NaC|,Mgcl2,SiCl4 ②LiF,NaF,KF 答案:KF,NaF,LiF ③NaF,CdS,Agc 答案:NaF,AgC,cdS 倒题6解释下列现象: ①Fecl2的熔点高于FeCl3 ②Cucl,CuBr,Cul在水中的溶解度依次减小。 ③K2CrO4和 Acro4为黄色,Ag2CrOA为红色
例题5 按离子极化作用由弱到强的顺序排列下列物质。 ①MgCl2， NaCl， SiCl4 答案: NaCl， MgCl2， SiCl4 ② LiF， NaF， KF 答案: KF， NaF， LiF ③ NaF，CdS，AgCl 答案: NaF，AgCl ， CdS 例题6 解释下列现象： ① FeCl2的熔点高于FeCl3。 ② CuCl，CuBr，CuI在水中的溶解度依次减小。 ③ K2CrO4和 BaCrO4为黄色， Ag2CrO4为红色
倒题7已知钒的密度是579gcm3,原子量为50.94,立方晶 胞的边长是308pm。 (1)计算单位晶胞中钒原子的个数。 (2)钒晶体的晶格类型是简单立方,体心立方还是面心立方? 解: (1)设单位晶胞中含有x个钒原子。 A m602×103 密度 a 5094 X 代入数据,579 6.02×10 解得x=2 (308×100 (2)体心立方
例题7 已知钒的密度是5.79g/cm3，原子量为50.94，立方晶 胞的边长是308pm。 （1）计算单位晶胞中钒原子的个数。 （2）钒晶体的晶格类型是简单立方，体心立方还是面心立方？ 解： （1）设单位晶胞中含有x个钒原子。 23 3 A x m 6.02 10 ρ V a = = 23 10 3 50.94 x 6.02 10 5.79 (308 10 ) − = 密度 代入数据， 解得 x=2 （2）体心立方